热处理对WO_3薄膜光学性质的影响

直流反应磁控溅射法制备了WO3薄膜,薄膜在723K纯N2气中被退火处理。热处理前WO3薄膜为无定形态,热处理后为多晶态。采用透射谱和单谐振子模型获得了薄膜的折射率和消光系数,得到退火前后谐振子能量分别为5.77和5.28eV,色散能为19.9和15.9eV。分析表明退火前后吸收边附近均表现出间接带隙的两段线性关系,间接带隙分别为3.14和2.96eV,声子能量为32和149meV,退火后带隙减小推测可能是由于退火薄膜晶化,氧填隙粒子导致的带尾态效应消失的结果。

飞秒激光诱发直接带隙半导体瞬态漂白效应建模

在建立瞬态光谱吸收系数模型的基础上,结合超快载流子动力学机制,建立了可以描述飞秒激光诱发直接带隙半导体瞬态漂白机制的理论模型,对飞秒激光诱发直接带隙半导体的瞬态漂白特性进行了数值仿真研究。结果表明,飞秒激光不仅可以诱发对应波长的瞬态漂白,还能导致激发波长到半导体长波限的宽光谱范围的瞬态漂白,且波长越长漂白现象越明显,甚至会引发能带底部出现负吸收现象。

宽带隙Ge-Se基硫卤玻璃的制备及其光纤性能

在超低色散零点的红外硫系玻璃光纤的需求背景下,选择两组Ge-Se基的硫系玻璃组分进行对比实验研究。通过对比各组分的特性参数,优化出合适的玻璃组分,并进行光纤拉制。研究结果表明:随着碘的摩尔分数从5%增至40%,玻璃的红外透过性得到显著提高,近红外吸收的截止波长出现明显蓝移,光学带隙逐渐增大,折射率减小,色散零点波长蓝移,玻璃转变温度降低,热膨胀系数逐渐增大;通过截断法得到了2.5～11.5μm光谱范围内的光纤损耗图谱,在5.9μm处的最小光学损耗约为16.9 dB/m。

新型叠层硅基太阳能电池的设计

硅基太阳能电池一直是光伏产业发展的主流产品,具有重要的科学研究意义与应用研究价值。众所周知,单晶硅的光学带隙为1.1eV,正好落在太阳光谱的峰值附近,但由于其间接带隙的能带结构,使其对可见光波段的吸收系数较低。

二维硒化钼薄膜的研究进展

少数层MoSe_2材料作为一种新型半导体材料,具有较高的光电转换效率。综述了单层或数层MoSe_2二维材料的特性,简述了MoSe_2二维纳米材料的主要制备方法,包括机械剥离法、化学气相沉积(CVD)法和分子束外延(MBE)法。MoSe_2材料可形成直接带隙半导体材料,MoSe_2场效应管应用了MoSe_2材料良好的电学特性,由于MoSe_2材料具有优异的光学特性,因此可用于制作二次谐波器。介绍了MoSe_2二维材料中光二次谐波的产生及相关特性,并列举了MoSe_2二维材料在晶体管、光学探测器方面现有的研究及应用。最后指出,提升制备效率是使MoSe_2材料得到广泛应用的必备条件。

钙钛矿微型激光器研究进展

卤化物钙钛矿材料在太阳能电池和光电子器件领域有着广阔的应用前景。钙钛矿作为一种直接带隙半导体,具有带隙可调、光学增益高,吸收系数大、量子产率高以及缺陷态密度低等优点,成为设计低闽值、彩色激光器件的理想材料。

表面包覆的ZnFe_2O_4纳米粒子的光吸收边红移

采用表面包覆的方法对共沉淀法制备的ZnFe2O4纳米粒子进行表面改性,使其能分散在有机溶剂中形成ZnFe2O4纳米微粒有机溶胶,并以该有机溶胶为前驱体通过提拉成膜技术制备了ZnFe2O4纳米粒子薄膜。光吸收测量显示,表面包覆改性可导致ZnFe2O4纳米粒子的光吸收边出现较大幅度的红移,且红移的幅度随着ZnFe2O4纳米粒子的尺寸减小而增大;光吸收带边特性分析表明,ZnFe2O4纳米材料是间接带隙半导体。根据吸收带边与光吸收系数间的关系,计算了ZnFe2O4纳米粒子的间接和直接光学带隙能。

TiO_2纳米管的力学和电子学性质

基于密度泛函理论研究了纤铁矿和锐钛矿型TiO2纳米管的原子结构、稳定性、Young模量以及电子能带结构.计算结果显示:在纳米管直径较小时,锐钛矿型TiO2纳米管的稳定性要好于纤铁矿型纳米管,随着管径的增大,纤铁矿型纳米管变得比锐钛矿型纳米管要更稳定.纤铁矿型TiO2纳米管具有比锐钛矿型纳米管更大的Young模量,力学性能比较优异.另外,通过对电子能带结构的研究发现,手性对TiO2纳米管的电子结构影响较大,纤铁矿(0,n)型和锐钛矿(n,0)型纳米管为间接带隙半导体,而纤铁矿(n,0)型和锐钛矿(0,n)型纳米管却具有直接带隙.

g-C3N4及其前驱体的性质及应用

无机非金属氮化碳材料由于电子结构独特、不含金属、化学性质稳定且具有一定的可见光响应等,在能源和材料领域的地位日益突出,具有越来越广阔的研究和应用前景。基于氮化碳材料的二维层状结构和性质特征及其相关应用,本文采用密度泛函理论超软赝势方法,对氮化碳前驱体(melon)、氮氢缺陷前驱体以及石墨相氮化碳(g-C3N4)晶体及其表面结构、能带以及功函数等进行了研究,分析了二维氮化碳材料的物化性质与微观结构的关系。结果表明:Melon为直接带隙半导体,随着结构中氢键的减少,不同层状结构表面的价带和导带边缘位置均会发生改变,从直接带隙变为间接带隙又变回直接带隙半导体,说明可以通过材料表面结构设计达到调控其带隙和光学性质实现不同应用的目的。另外,研究发现不同二维氮化碳材料的费米能级随表面氢键的减少而上移,导致功函数随之减小,表面反应活性增强。本研究结果对促进二维氮化碳材料的广泛应用提供了前提和理论基础,同时也为二维材料结构设计提供了新思路和应用示范。

二维In_(2/3)PSe_(3)纳米片的制备及其光电探测性能

In_(2/3)PSe_(3)因其对称性破缺的晶体结构、良好的发光性质和直接带隙特性,在光电子器件领域具有巨大的应用潜力.本研究采用化学气相输运法合成了In_(2/3)PSe_(3)单晶并通过机械剥离方法获得了二维In_(2/3)PSe_(3)纳米片.借助二次谐波(second-harmonic generation,SHG)和光致发光(photoluminescence,PL)光谱对其非线性光学和发光性质进行了系统的研究,结果表明In_(2/3)PSe_(3)纳米片具有本征对称性破缺的晶体结构和优异的发光性质.通过微纳加工技术构筑了基于In_(2/3)PSe_(3)纳米片的光探测器并研究了其光探测性能.基于In_(2/3)PSe_(3)纳米片的光探测器在365 nm波长的光照下,具有极低的暗电流(25 f A)、优异的探测度(6.28×10^(11)Jones)、高的开关比(4×10^(4))以及超快的响应速度(14μs/24μs).这些优异的光电性能预示着In_(2/3)PSe_(3)有潜力成为新一代高性能光探测器的核心材料.

MIT推出首款锗激光器

据《化合物半导体》2010年2月4日新闻报导,MIT推出首款锗激光器。随着运算能力的增长,芯片需要更高的带宽连接以传输数据。传统的电连接方式略显落后,在更高速率下需要更多的功率。